【摘 要】:应用生命周期评价(LCA)方法,以一种建
筑陶瓷—釉面砖为研究对象,对建筑陶瓷原材料开采、原
料制备、成型加工、施釉、烧成生产、产品使用或废弃及
运输等7个子过程进行了清单分析,并分别计算出能耗及
对环境的影响。结果表明,1m2型号为VWH002NP的釉面砖
生产,对环境总影响负荷为129.038毫人当量。建筑陶瓷
生产对环境影响主要为固体废弃物,烟尘和灰尘,加权后
的影响潜值分别为81.934毫人当量和24.061毫人当量,
对局部地区的影响占据首位,同时对全球酸化和变暖的影
响也不容忽视。
【关键词】:建筑陶瓷,生命周期评价,环境影响
引 言
随着世界陶瓷业的发展,我国的陶瓷工业已在国民
生产和生活中占有了重要的地位。建筑陶瓷工业成为国
内五大支柱产业之一,年产量居世界首位,如图1所示
为中国建筑陶瓷历年总产量[1-2]。2000~2005年间,建
筑陶瓷年平均增长率达到7%。2000年,全国规模最大
的建陶企业年产量不超过3000万m2,1400多家建陶企
业年平均产量约120万m2。2005年建筑陶瓷产量超过
30亿m2,为2000年的1.73倍。目前国内最大的建陶企
业年产量近1亿m2,1200多家建陶企业年平均产量超过
250万m2[3]。
建筑陶瓷生产过程中要消耗大量资源和能源,排放
大量CO
2
、污水及粉尘,产生噪声等,严重污染环境。因此,
有必要对建筑陶瓷整个生命周期进行分析、评价。
1 生命周期
1.1定义
生命周期评价(LCA—Life Cycle Asssment)是
一种对产品、生产工艺及活动对环境的负荷进行评价的
客观过程,它通过对能量和物质消耗以及由此造成的废
弃物排放进行辨识和量化,来评价能量和物质利用对环
境的影响,以寻求改善产品或工艺的途径。这种评价贯
穿于产品、工艺和活动的整个生命周期,包括原材料开
采运输和加工、产品制造、运输、销售、产品使用与再工人入党申请书
使用、维护、再循环及最终处置等[4]。生命周期评价也是
对一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境
影响的汇编和评价[5]。
1.2研究目标与研究范围
以釉面砖为研究对象,其型号采用VWH002NP,
规格为250mm×330mm×8.3mm[6],功能单位取1m2,
在进行LCA分析时主要考虑釉面砖原材料的开采、原料
制备、成型加工、施釉、烧成生产、产品使用或废弃及
运输7个过程对环境的影响,主要从环境影响和能耗两
方面进行编目分析,编目清单见图2。
1.3清单结果分析与解释
1.3.1能源消耗分析
假设使用汽车运输,运输距离为10km,取载重量
较小的货车为5t。由参考文献[9]每运输1m2建筑陶瓷
10km,消耗0.014L汽油。汽油燃烧值为46MJ/kg,密
度为0.72g/cm3,而标准煤的燃烧值为30MJ/kg,则
0.014L汽油相当于0.016kg标准煤。建筑陶瓷工业燃料
存在多样化,假设在建筑陶瓷生产过程中包括成型加工、
烧成等主要使用柴油为燃料,发电则主要使用煤发电。能
建筑陶瓷的生命周期评价
陈庆文,马晓茜
(华南理工大学电力学院, 广州 510640)
收稿日期:2008-1-21
E-mail:
图1 中国建筑陶瓷工业发展的轨迹
Fig.1 The development of China Building Ceramic industrial
图2 建筑陶瓷生命周期的主要阶段构成反串张扬
Fig.2 The main pha of life cycle of the building ceramic跑步减肥
注:虚线框内为建筑陶瓷生产线。
文章编号:1001-9642(2008)07-0036-04
2008年 第 7 期中 国 陶 瓷
耗相应的转换为油耗,柴油的热值为43MJ/kg [11];电耗相应的转换为煤耗,选择参考值:377g 标准煤/(kW·h)
[16]
,即1kW·h 的电要消耗标准煤377g,进行了相应的计算,见表1。
我爱劳动主题画1.3.2原材料消耗
高贵的施舍建筑陶瓷的的原料一般来源于本土的矿物原材料,
以釉面砖传统原料[13]为例,见表2。
1.3.3环境排放清单
1m 2建筑陶瓷生产整个生命周期中向外界环境的排放清单见表3。
1.3.4清单分析结果
建筑陶瓷生命周期中的废弃物分为废气、废水和固体废弃物。废气排放中排放量最大的是CO 2,为16.635kg/m 2,其次是粉尘(0.780kg/m 2),烟尘(0.710kg/m 2),SO 2(0.682kg/m 2),NO X (0.125kg/m 2),CO(0.023kg/m 2),碳氢化物(0.006kg/m 2)。CO 2主要来源于陶瓷生产过程,占87.65%,即燃料的使用过程,其它废气排放(如SO 2,CO 等)也相似。
属羊和属兔的合不合
排入水体的污染物最大的是悬浮物(891g/m 2),其它依次为:COD Cr (g)(84.150g/m 2),氟化物(5.610g/m 2),铅(0.132g/m 2),镉(0.066g/m 2)。主要来源于生产过程。
固体废弃物的排放其中工业废弃物为28.77kg/m 2,
炉渣为4.400kg/m 2,主要来源于产品废弃和生产过程,开采过程的固体废弃物排放算在生产过程中。
2 环境影响评价
2.1评价方法
影响评价包括定量、定性评价。按照国际标准化组织的ISO14040的框架,影响评价包括三个步骤:分类、特征化和加权评估。上述清单分析结果,只表达了各种输入和输出的相对值大小,因各种排放因子对生态系统和环境变化的贡献不同,故需要将清单分析的结果转化为既容易理解,又能反映环境影响潜值的指标[16]。
2.2 环境影响类型的确认
根据第1节的结果,得可能造成的资源耗竭和潜在环境影响,见表4[16]。
表1 生产1m 2建筑陶瓷产品的能源消耗 单位:kg
Table1 all of the energy consumption during the whole life cycle stages(1m 2 building ceramic)
表2 生产1m 2建筑陶瓷的资源消耗
Table2 all of the resources consumption during the whole life cycle stages(1m 2 building ceramic)
表3 整个生命周期中1m 2建筑陶瓷对环境的排放
Table3 the inventory of the emission to environment(1m 2 building ceramic)
表4 建筑陶瓷生命周期影响类型
Table4 The type of the life cycle’s impact
of the building ceramic
中 国 陶 瓷2008年 第 7 期
2.3资源耗竭系数
陶瓷工业中的资源耗竭通过一次性能源消耗及主要资源消耗来表征,在此将能源作为资源进行评价。建筑陶瓷生产的一次性资源消耗(能耗)汽油0.920MJ 合0.020kg;柴油153.424MJ,合3.568kg;煤75.09MJ,北京逸仙专修学院
表5 标准化后的中国建筑陶瓷生产的能源消耗
Table5 the standardized resource consumption of the building ceramic
表6 中国建筑陶瓷全球变暖影响潜值Table6 the EP(gw) of the building ceramic
表7 中国建筑陶瓷酸化影响潜值Table7 the EP(ac) of the building ceramic
表8 中国建筑陶瓷富营养化影响潜值
Table8 the EP(ne) of the project of the building ceramic
合2.503kg 标煤。
由于上述消耗量只是表达了对资源的绝对消耗量,并没有反映其相对大小,因此采用资源消耗基准进
行标准化,假设一般建筑陶瓷的使用寿命是20年。得出煤、油等资源消耗潜值,见表5,其单位为毫人当量,反映了建筑陶瓷生产所耗资源占人均资源消耗量的比重(以1990
年为基年)。经标准化后的资源消耗中柴油占57.77%,汽油占0.39%,煤占41.84%。标准化后的资源消耗仅反映各种资源消耗的相对大小,并没有反映该资源的稀缺性。故进一步采用表5中的权重进行加权分析[16],计算资源耗竭系数。建筑陶瓷生命周期的资源消耗的潜在影响见图3。在考虑了资源的稀缺性后,柴油升为84.04%,汽油占0.57%,煤占15.39%。较真实地反映我国实际建筑陶瓷生产工艺中以油为主,也反映了资源消耗与资源耗竭之间的关系。
2.4环境影响负荷
2.4.1环境影响潜值计算
(1)全球变暖:将各种废气排放转化为全球变暖潜值GW (100年),得出总的GW 为56.681kgCO 2eq./a (表6),其中主要贡献来源于NO x (70.63%)和CO 2(29.37%),CO 的贡献基本可以忽略。
(2)酸化:酸化影响潜值计算见表7。总酸化影响潜值为0.770kgSO 2eq./a,主要贡献来源于SO 2(88.57%)。
图3 加权后中国建筑陶瓷生产能源消耗Fig.3 Weighted energy consumption of
China building ceramic
图4 中国建筑陶瓷生命周期影响的加权分析
Fig.4 the valued analysis of china building ceramic
表9 中国建筑陶瓷生产的环境影响潜值标准化和加权分析
Table9 the standardization and valued EP of the environmental impact
(3)富营养化:富营养化影响潜值计算见表8。2.4.2环境影响潜值的标准化
对以上所计算的各类环境影响潜值(全球、地区和局地)采用其相应的标准化基准进行标准化,从而比较其相对大小,详见表9。
2.4.3加权评估及环境影响负荷
对上述标准化后的影响潜值进行加权,计算出1m 2
建筑陶瓷生产中总环境影响负荷为129.038毫人当量。各种环境影响类型的相对贡献见图4。结果表明,在建筑陶瓷生命周期内(包括原材料采掘、运输及生产过程)与建筑陶瓷生产相关的环境影响主要为固体废物,其次是工业烟尘和粉尘,即局地的影响依然占据首位,同时对全球变暖和酸化的影响也不容忽视。
3 结 论
(1)建筑陶瓷整个生命周期的资源消耗中,标准化后柴油占84.04%,汽油占0.57%,煤占15.39%,反映了我国实际建筑陶瓷生产工艺以油为主的实际情况;
(2)运输阶段的排放和消耗对环境的贡献很小,运输过程的排放占整个生命周期排放的比例为:CO 2占0.38%,SO 2占0.06%,NO X 占0.16%,说明运输阶段的收集半径不是决定全系统环境性的决定性因素;
(3)建筑陶瓷生产过程对环境的排放在整个生命周期中所占比例最高, CO 2占87.65%,SO 2占98.24%,NO X 占96.00%,具有决定性的影响,因此减少对环境排放的关键就在于生产工艺的改进,提高资源和能源的利用率;同时提倡清洁生产,降低建筑陶瓷整个生命周期中污染物的排放。
(4)1m 2建筑陶瓷的生产,对环境总影响负荷为129.038毫人当量。建筑陶瓷产业是高能耗,高污染产业,在建筑陶瓷的原材料开采,原料制备、成型加工、施釉、烧成生产、产品使用或废弃过程及运输过程中,存在能耗和污染物的排放,建筑陶瓷生产对环境影响主要为固体废弃物,烟尘和灰尘,加权后的影响潜值分别为81.934
毫人当量和24.061毫人当量,对局部地区的影响占据首位,同时对全球酸化和变暖的影响也不容忽视。
参 考 文 献
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严肃认真(下转第35页·Continued on page 35)
技术资料,商标权,著作权,商誉等。无形资产是陶瓷业企业经营打拼多年的积累,可以为企业带巨额的收益,但长期以来人们只关心有形资产的管理,漠视企业无形资产的处置,非法者利用国有资产管理混乱之机,大肆侵吞企业无形资产。陶瓷业企业破产中往往对这部分资产不做评估或低价评估,个别人利用职工对无形资产认识淡薄的心理,大肆攫取原企业的专利技术,商标,技术图纸等,本应纳入破产财产进行评估处置的资产无法实现其自身价值白白流失。
3 最后,防止陶瓷业企业破产时国有资产流失的对策
3.1抓紧贯彻落实新的破产法,实现法律制度上的完善。为规范企业破产程序,公平清理债权债务,保
护债权人和债务人的合法权益,维护社会主义市场经济秩序,2006年8月27日, 新破产法在十届全国人大常委会第二十三次会议上审议通过,这是中国转型时期的标志性事件。新的破产法对企业产权变动,资产处置有了法定程序,同时对滥用职权导致企业严重资不抵债破产,或者在破产清算中恶意侵吞国有资产转移、低价变卖、资产不知去向等行为规定了追究责任人法律责任,有效地打击流失国有资产流失违法犯罪行为。
3.2建立与完善国有资产监督管理体系,加大国有资产的控制监管力度。首先应当建立产权管理的法律责任制度,有关部门应努力创造一个公正、透明的法制环境,包括尽快建立实现产权交易的规范化,加强对资产评估机构的监管,规范企业行为,明确企业产权流动中的责任,其次充分发挥陶瓷业破产企业职代会的作用, 强化企业民主监督机制,破产中吸收职工作为监督人列入债权人委员会,在破产清算期间与清算组同时并存,从而在破产程序中引入权力对抗机制,破产企业清算中,一切清算行为公开公平,职工参加破产清算和资产处置。阳光是最好的防腐剂,破产程序公开化打破了清算组无人监督的局面,杜绝暗箱操作的可能。
3.3完善清算组的构建和运作。如何从制度上保证管理人谨慎、勤勉地工作,有效管理破产财产,不流失国家财产,应首先从管理人的筛选上进行改革,打破以前从企业主管部门指定清算组长的传统作法,从社会中选择有能力,有信誉的审计机构,律师所或专业公司担任起清算工作,明确管理人清算的权力和法律责任,入选的机构在正式任命为清算组前需交纳一定数目的保证金,确保在清算中不出
现资产流失等违法问题,待破产清算全部完成后,付给劳动酬金和退回保证金,否则没 收保证金,追究相关人的法律责任。
3.4加强破产财产的管理。坚持在依法评估、公开拍卖原则的基础上,探索各种能有效提高破产财产变现率的资产处置方式:一是选择好评估、拍卖机构,将信 誉好、技术力量强的评估机构和拍卖能力强、影响大的拍卖机构纳入清算工作,提高资产评估的准确性和拍卖的成功率。二是实事求是实行资产整体转让和分散捆绑 式转让相结合的资产处置模式。资产整体转让有利于提高变现率,应在破产财产变现过程中积极采用;在整体转让不能的情况下,应尽量采用分散捆绑的方式提高财 产价值,陶瓷业企业无形资产列入资产范围评估、拍卖,与房地产、配套设备、原材料分散组合成相对独立的部分,分别或整体转让。
LIFE CYCLE ASSESSMENT ON THE BUILDING CERAMIC
Chen Qingwen,Ma Xiaoqian
(South China University of Technology, Guangzhou 510640)
【Abstract】: Seven stages of the building ceramic such as raw materials mining, raw materials preparation, moulding processing, glazing, firing production, u or disposal of products and the tran
sportation were analyzed by means of LCA. The energy consumption and the impact on environment in each stage were also collected and calculated. The result showed that the total loading of the impact on environment is 129.038mPET when 1m2of VWH002NP glazed tile is produced. It is solid waste, the soot and dust that mainly cau the impact on environment, weighted the impact of latent values were 81.934mPET和24.061mPET, which also play a significant role in the impact on the local region. At the same time, acidification and global warming impact should not be overlooked.
【Keywords】: building ceramic,life cycle asssment,environmental impact
(上接第39页·Continued from page 39)